文档介绍：《电和磁》教案
海宁市袁花镇谈桥中心小学沈千
一、教材分析及设计意图:
  教材共两页,分为“让通电导线靠近小磁针”“制作一个电磁铁”和“电磁铁也有南北极吗”三部分。
在相当长的时间里,人们都认为电和磁是不相关的两种现象。丹麦物理学家奥斯特( 1777 — 1851)发现通电导线周围存在磁场,才知道电和磁之间是有联系的。奥斯特揭开了研究电磁的序幕,科学家们对电与磁的关系的认识迅速深入,电的应用也就大大扩展了。电磁铁的发明是其中一项重要的成果。
第一部分:让通电导线靠近小磁针
把拉直的导线靠近小磁针上方,小磁针不动;把导线的两端接上电池,可以看到小磁针发生了偏转。根据学生的已有经验,只有铁或磁铁才能使小磁针发生偏转,而导线是铜的,因此可以推测是电流的作用使铜丝产生了磁性。当我们将电流断开,小磁针又恢复了原来指南北的状态,说明小磁针的偏转确实是导线通电造成的,也就是电流产生了磁性。
在这个实验中,电池处于短路状态,而学生们也会感觉到烫手,这是因为短路时电能消耗很大,并瞬间转化为热能。教材因此提醒学生们在实验中,电流只需通极短的时间。所以教学时我让学生们将导线的一端接触电池的某个极不要超过3秒,迅速断开,就能观察到小磁针的偏转。
教材中的电流方向示意图,暗示改变电池的正负极,小磁针偏转时的运动方向会有所不同,这说明电流产生的磁场方向与电流方向有关。如果在实验中有学生发现这一现象时教师应予以肯定。
第二部分:制作一个电磁铁
电流的磁效应现象激发了科学家的探索热情,他们让电流通过弯成各种形状的导线,其中一种就是把导线绕成螺线管再通电。后来进一步发现当螺线管内插入铁芯时,由于铁芯被磁化,磁性大大增强,这样就产生了电磁铁。
教材引导学生们使用 1 米长的、带绝缘层的导线沿同一方向缠绕在大铁钉上,导线两端各留出 1 厘米,并用砂纸擦亮,制作成一个电磁铁。在制作电磁铁时,要选择一些长铁钉,并作退火处理,即将铁钉在火上烧红一会儿,再逐渐冷却。否则,制成的电磁铁断电后仍然有剩余的磁性。学生材料袋中的熟铁钉也可以用,但要注意不要让它靠近磁铁,以免被磁化。选用的导线要软一些,而且一定要有绝缘皮或绝缘层。如果使用漆包线,则要让学生明确漆包线尽管看起来像铜丝,实际上外面涂有一层油漆。用砂纸打磨线头,主要是为了使接触点更灵敏。线头不经过打磨的漆包线,组成的电路将是“断路”。同一方向缠绕时,线圈是否整齐美观不会影响电磁铁的磁性效果。
教材对同一方向并没有做进一步的要求,对电池的正负极的接法也没有要求。这样各组制作的电磁铁钉尖、钉帽和电池的两极就有可能不同,有利于学生们自己发现问题,去思考究竟是什么决定着电磁铁的南北极。
教材要求学生用自制的电磁铁去吸引大头针,看看能吸引多少。在这个活动中,学生们会自发地比较各自的电磁铁的磁性强弱,会发现自己的电磁铁可能比别人的要吸得多或吸得少。他们可能会产生“是什么决定着电磁铁的磁力大小”之类的问题,为下一课研究电磁铁的磁力做好了准备。
第三部分:电磁铁也有南北极吗
教材选择了电磁铁是否具有南北极作为研究的内容,这来源于磁铁性质的研究。学生们已经知道磁铁的性质,以及检验磁铁性质的各种实验方法,当他们发现电磁铁通电时能吸引大头针,也就产生了研究电磁铁其他性质的需求。由于学生们有一定的研究能力,因此教材要求他们自行设计实验并